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摘要：GPS即全球定位系统，是一种依托卫星导航实现的定位系统，GPS能够提供多种动态目标的连续三维位置、速度及相应时间信息，所以GPS测量技术的的出现，使得工程测绘领域发生了革命性变革，而且采用GPS测量定位技术具有操作易、速度快、精度高的诸多优点，所以这种技术在各种工程测绘中都已经被广泛采用。目前，GPS测量定位技术已经基本取代了过去常规测角以及测距的方式。本文就将对GPS测量技术在工程测绘中的应用进行一些研究和探索。
关键词：工程测绘；GPS测量；运用探究
随着计算机网络的不断应用与发展，信息全球化的趋势越来越明显，而GPS定位系统，加速了信息的传递和流通，给人们的生产生活带来了方便。GPS定位技术，以其独有的特点和优越性，在许多的领域里发挥着十分重要的作用。本文主要围绕GPS定位技术展开探讨，重点分析GPS测量技术在工程测绘中的应用。
一、GPS测量技术的特点
一是具有实时定位功能。采用全球定位系统进行导航，可以实现对运动目标的三维位置及速度的实时准确定位，能够实时确保运动载体按照最初预定的线路（最佳路线）运行，其实时定位的特点在对目标导航中，具有较为重要的意义。
二是定位精度高。大量的实验和工程应用表明，用载波相位观测原理进行静态相对定位，在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1×10-6～2×10-6，而在100～500km的基线上，则可达10-6～10-7，随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度达到或优于10-8，在实时动态定位（RTK）和实时差分定位（RTD）方面，其定位精度可达到分米级和厘米级，能满足各种工程测量的要求，而随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。
三是观测时间短。当前，采用经典静态相对定位模式进行测量，在观测20 Km以内基线需要的时间方面，采用单频接收机观测需要1 h左右的观测时间，而采取双频接收机则仅需要15 min至20 min 的观测时间，而且采取实时动态定位模式，在流动站利用1 min至5 min时间完成初始化观测之后，各站所需要的观测时间仅为几秒。由此可见，采用GPS测量技术建立控制网，能够大大缩短相应的观测时间，全面提高测绘作业效率。
四是在观测站之间无需通视。对于传统测量技术，通常需要观测站间具有良好的通视条件，同时需要确保测量控制网具有较好的网形结构。采用GPS测量技术，则仅需要测站15°以上的空间具有较好的开阔性，就能够和卫星保持必要的通视就可以实施测量，根本不需要满足观测站间必须具有互相通视的条件。而且GPS测量技术的这一特点使建造觇标不再成为必须进行的工作，但传统测量中造标费用常常占用总经费的30%以上，GPS测量技术的这一优点，可以使测量经费和测量时间都获得同步缩减，并且在测量选点中也更加灵活，能够根据测量的实际需要进行测量点位置选取。
五是可提供全球统一的三维地心坐标。经典大地测量将平面和高程采用不同方法分别施测，但在GPS测量中，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测量观测站的大地高程，GPS测量的这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用，提供了重要的高程数据。GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的，因此全球不同点的测量成果是相互关联的。
二、工程测绘中GPS 测量技术的应用
1、工程变形监测方面的应用。工程变形在工程建设中会常常遇到，它一般包括人为或自然因素而引起的建筑物或地壳的各种空间位置的改变。而由于GPS测量在三维定位中具有实时、高精度的优势，所以它就成了监测各种工程变形的极为有效的测量工具。在工程建设过程中，往往会遇到形态迥异的各类变形，其变形类型主要包括储地建筑物的变形和缺陷、大坝的变形、资源开采区的地面沉降、海上建筑物的沉陷等。如具体应用在大坝变形的监测中，水降或水电站的大坝，由子水负荷的重压，可能引起大坝的变形，因此我们为了避免大坝变形引发安全事故，就必须对大坝进行连续而精密的监测。如果采用GPS精密定位技术，不仅可以实现大坝变形监测工作的精度达到（1.0ppm一0.1ppm），而且还有助于实现监测工作的自动化。比如为了监测大坝的变形，先在远离坝体的适当位置选择一基准站，然后在变形区选择若干监测点，之后并分别在基准站与监测点上安置GPS接收机，就可以进行连续地自动观测，同时采用适当的数据传输技术，实时的将监测数据自动地传到数据传输中心，以进行处理、分析和显示。
2、施工临时水准点的测量与确定。在以往工程测绘中的水准测量中，设计单位常常利用传统的方式进行测量，所得到的水准点之间的相对距离较远，而造成这种现象的主要原因是由于设计阶段并没有进行严格的预算和实地考察，一般情况下，设计单位的水准点间的距离要保持在500-1000m之间，而这在实际施工时会产生一定的困难，一般施工中需要进行临时水准点的测量和确定，往往利用GPS接收机来进行卫星信号的接收，整个过程一般分为安装天线、操作接收机和观察记录，在进行观测时应该严格按照事先做好的观测计划进行，这样才能够保证整个观测过程顺利和高效，比方说在对某一公路工程进行外业观测时，利用GPS测量技术，相关人员可以获得相关的卫星图片，并可以对整个路基的高度进行全面的分析，结合实地考察的结果，在整个工程线路中设置相应的临时水准点，水准点的间距一般控制在200-250m之间，可以选择附近的建筑物，也可以自己进行埋设，随后做好每个水准点的位置进行详细的记录。
3、GPS 定位技术在工程测绘中的应用。在工程测绘过程中使用GPS 定位技术，主要是把数学中的几何原理与物理学科中的原理进行完美的结合，同时使用GPS系统中分布在空间的各个卫星进行遥感测量，然后将测量的数据传递到地面的接收设备，并在接收设备内进行处理，从而实现对测绘工程相关数据的多角度定位测量，现阶段工程测绘过程中使用的GPS 测量技术主要包括两大类，即静态相定位和实时相对定位，其中静态相对定位操作起来相对简单，一般只需使用数台地面接收设备，并将地面接收设备按照测量规程排成一条或者多条基线，然后进行同步观测，观测时间通常在45 分钟左右，测量结束后，测量结果交由专业技术人员进行处理，而实时动态相对定位的基本依据则是载波相对观测量，在测量工作进行时，通常要求选取点位相当精确的控制点，并将这些控制点作为整个测量工作过程中的控制基站，然后使用一台或者数台地面接收装置连续接收来自于不同角度的实时动态数据，在测绘过程中，一台地面接收装置必须同时完成对4 颗卫星传输过来的数据才可以进行三维定位，如果实时定位的精度较高，达到实时厘米级的定位精度，那么就需要同时完成对5 颗卫星传输过来的数据，但从理论上来讲，在水平角达到1O度或者10 度以上，一般都能接收7 颗卫星传输过来的数据，但是，如果在观测点的周围有高大的障碍物，那么能接收到数据的卫星数目相对就会减少，这样就造成地面接收设备的定位困难。在这种情况下，为了提高测量的精度就必须和惯性导航技术配合使用。
三、结束语：
综上所述，GPS测量技术除了在雷雨天气下有所限制，不受任何天气因素影响，这就比其他的观测方式具有了优越性，对于GPS测量技术在工程测绘中应用，不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性，而且对提高工作效率、降低工作强度和提高工程测绘的自动化程度都具有重要的作用，所以成为工程测绘中重要的工具，相信随着GPS测量技术的快速发展，GPS测量技术将会得到更多的领域应用。
关键词：工程测绘；GPS测量；运用探究
随着计算机网络的不断应用与发展，信息全球化的趋势越来越明显，而GPS定位系统，加速了信息的传递和流通，给人们的生产生活带来了方便。GPS定位技术，以其独有的特点和优越性，在许多的领域里发挥着十分重要的作用。本文主要围绕GPS定位技术展开探讨，重点分析GPS测量技术在工程测绘中的应用。
一、GPS测量技术的特点
一是具有实时定位功能。采用全球定位系统进行导航，可以实现对运动目标的三维位置及速度的实时准确定位，能够实时确保运动载体按照最初预定的线路（最佳路线）运行，其实时定位的特点在对目标导航中，具有较为重要的意义。
二是定位精度高。大量的实验和工程应用表明，用载波相位观测原理进行静态相对定位，在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1×10-6～2×10-6，而在100～500km的基线上，则可达10-6～10-7，随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度达到或优于10-8，在实时动态定位（RTK）和实时差分定位（RTD）方面，其定位精度可达到分米级和厘米级，能满足各种工程测量的要求，而随着GPS定位技术及数据处理技术的发展，其精度还将进一步提高。
三是观测时间短。当前，采用经典静态相对定位模式进行测量，在观测20 Km以内基线需要的时间方面，采用单频接收机观测需要1 h左右的观测时间，而采取双频接收机则仅需要15 min至20 min 的观测时间，而且采取实时动态定位模式，在流动站利用1 min至5 min时间完成初始化观测之后，各站所需要的观测时间仅为几秒。由此可见，采用GPS测量技术建立控制网，能够大大缩短相应的观测时间，全面提高测绘作业效率。
四是在观测站之间无需通视。对于传统测量技术，通常需要观测站间具有良好的通视条件，同时需要确保测量控制网具有较好的网形结构。采用GPS测量技术，则仅需要测站15°以上的空间具有较好的开阔性，就能够和卫星保持必要的通视就可以实施测量，根本不需要满足观测站间必须具有互相通视的条件。而且GPS测量技术的这一特点使建造觇标不再成为必须进行的工作，但传统测量中造标费用常常占用总经费的30%以上，GPS测量技术的这一优点，可以使测量经费和测量时间都获得同步缩减，并且在测量选点中也更加灵活，能够根据测量的实际需要进行测量点位置选取。
五是可提供全球统一的三维地心坐标。经典大地测量将平面和高程采用不同方法分别施测，但在GPS测量中，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测量观测站的大地高程，GPS测量的这一特点，不仅为研究大地水准面的形状和确定地面点的高程开辟了新途径，同时也为其在航空物探、航空摄影测量及精密导航中的应用，提供了重要的高程数据。GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的，因此全球不同点的测量成果是相互关联的。
二、工程测绘中GPS 测量技术的应用
1、工程变形监测方面的应用。工程变形在工程建设中会常常遇到，它一般包括人为或自然因素而引起的建筑物或地壳的各种空间位置的改变。而由于GPS测量在三维定位中具有实时、高精度的优势，所以它就成了监测各种工程变形的极为有效的测量工具。在工程建设过程中，往往会遇到形态迥异的各类变形，其变形类型主要包括储地建筑物的变形和缺陷、大坝的变形、资源开采区的地面沉降、海上建筑物的沉陷等。如具体应用在大坝变形的监测中，水降或水电站的大坝，由子水负荷的重压，可能引起大坝的变形，因此我们为了避免大坝变形引发安全事故，就必须对大坝进行连续而精密的监测。如果采用GPS精密定位技术，不仅可以实现大坝变形监测工作的精度达到（1.0ppm一0.1ppm），而且还有助于实现监测工作的自动化。比如为了监测大坝的变形，先在远离坝体的适当位置选择一基准站，然后在变形区选择若干监测点，之后并分别在基准站与监测点上安置GPS接收机，就可以进行连续地自动观测，同时采用适当的数据传输技术，实时的将监测数据自动地传到数据传输中心，以进行处理、分析和显示。
2、施工临时水准点的测量与确定。在以往工程测绘中的水准测量中，设计单位常常利用传统的方式进行测量，所得到的水准点之间的相对距离较远，而造成这种现象的主要原因是由于设计阶段并没有进行严格的预算和实地考察，一般情况下，设计单位的水准点间的距离要保持在500-1000m之间，而这在实际施工时会产生一定的困难，一般施工中需要进行临时水准点的测量和确定，往往利用GPS接收机来进行卫星信号的接收，整个过程一般分为安装天线、操作接收机和观察记录，在进行观测时应该严格按照事先做好的观测计划进行，这样才能够保证整个观测过程顺利和高效，比方说在对某一公路工程进行外业观测时，利用GPS测量技术，相关人员可以获得相关的卫星图片，并可以对整个路基的高度进行全面的分析，结合实地考察的结果，在整个工程线路中设置相应的临时水准点，水准点的间距一般控制在200-250m之间，可以选择附近的建筑物，也可以自己进行埋设，随后做好每个水准点的位置进行详细的记录。
3、GPS 定位技术在工程测绘中的应用。在工程测绘过程中使用GPS 定位技术，主要是把数学中的几何原理与物理学科中的原理进行完美的结合，同时使用GPS系统中分布在空间的各个卫星进行遥感测量，然后将测量的数据传递到地面的接收设备，并在接收设备内进行处理，从而实现对测绘工程相关数据的多角度定位测量，现阶段工程测绘过程中使用的GPS 测量技术主要包括两大类，即静态相定位和实时相对定位，其中静态相对定位操作起来相对简单，一般只需使用数台地面接收设备，并将地面接收设备按照测量规程排成一条或者多条基线，然后进行同步观测，观测时间通常在45 分钟左右，测量结束后，测量结果交由专业技术人员进行处理，而实时动态相对定位的基本依据则是载波相对观测量，在测量工作进行时，通常要求选取点位相当精确的控制点，并将这些控制点作为整个测量工作过程中的控制基站，然后使用一台或者数台地面接收装置连续接收来自于不同角度的实时动态数据，在测绘过程中，一台地面接收装置必须同时完成对4 颗卫星传输过来的数据才可以进行三维定位，如果实时定位的精度较高，达到实时厘米级的定位精度，那么就需要同时完成对5 颗卫星传输过来的数据，但从理论上来讲，在水平角达到1O度或者10 度以上，一般都能接收7 颗卫星传输过来的数据，但是，如果在观测点的周围有高大的障碍物，那么能接收到数据的卫星数目相对就会减少，这样就造成地面接收设备的定位困难。在这种情况下，为了提高测量的精度就必须和惯性导航技术配合使用。
三、结束语：
综上所述，GPS测量技术除了在雷雨天气下有所限制，不受任何天气因素影响，这就比其他的观测方式具有了优越性，对于GPS测量技术在工程测绘中应用，不仅能够提高工程测绘的精确度和可靠性，而且对提高工作效率、降低工作强度和提高工程测绘的自动化程度都具有重要的作用，所以成为工程测绘中重要的工具，相信随着GPS测量技术的快速发展，GPS测量技术将会得到更多的领域应用。